CN1394130A - 成像台调平系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种与医用成像装置的成像台一起使用的成像台调平系统(100)，可相对于实际水平调平所述成像台。所述成像台调平系统(100)在浮动所述成像台之前或该成像台浮动的同时调平所述成像台。该系统包括一成像台，一倾斜仪(120)，一处理单元(130)，一致动器(140)。倾斜仪(120)连续测量台子角度数据(121)。当致动时，处理单元(130)接收来自倾斜仪(120)的台子角度数据(121)。接着，处理单元(130)将台子角度数据(121)与一存储水平常数(135)比较。存储水平常数(135)是实际水平的测量值。然后，处理单元(130)命令致动器(140)以移动所述成像台直到台子角度数据(121)与存储水平常数(135)匹配。台子角度数据(121)还可在倾斜或滚动期间用于修正致动器(142、144)的速率差。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于与医用成像装置一起使用的成像台调平系统。本发明尤其涉及一种成像台调平系统，该系统相对于实际水位调平该成像台并在倾斜和滚动时自动修正台子水平。
背景技术
医用成像系统通常包括一辐射源、一检测器和一成像台。在操作中，该病人位于其上的成像台定位在该辐射源和该检测器之间。该辐射源通常向病人释放例如X射线的辐射。该辐射通常通过定位在该成像台上的病人，到达该检测器。当辐射通过病人时，病人内部的解剖结构造成检测器接收的辐射中的空间变化。该检测器将辐射变化解读到一可用于医疗诊断的图像中。
如上所述，在成像时，病人定位在一成像台上。该成像台支承该病人但对于该成像辐射几乎是透明的以便不与该病人的成像干涉。对于各种原因该病人在该成像台上的定位是重要的。例如，一些成像装置在限定的区域内操作。另外，将病人定位在一成像装置的成像室中是不方便和困难的。另外，医疗过程是错综的和复杂的。停止一过程以便为成像而重新定位病人是费时和危险的。应用成像系统，例如X射线系统，经常需要对病人身体的不同部分大范围的成像。
为帮助将该病人适当定位，在成像过程中一些成像台可重新定位。重新定位或浮动该成像台的过程通常使得该成像过程更快和更方便。
通常，该成像台在其浮动之前必须调平有两个原因：首先，当成像台是水平时医用图像更准确。如果该成像装置成像一定位在一不水平的成像台上的病人时，该病人的图像扭曲。扭曲的图像可造成病人病情不希望的误诊。第二，将一成一定角度的台子浮动通常更困难。因此，成像台的调平通常是十分需要的。
大多数成像系统分别调平其辐射源和检测器到实际水平。在辐射源和检测器调整到实际水平的同时，大多数成像台通常调整成与其定位的地板平行。因此，成像台通常相对于实际水平不对准。
当前可得到的系统采用限位开关来帮助调平成像台。限位开关是该成像台的角偏移超出预定范围的实体阻碍。另外，限位开关通常固定在该成像台的底部。然而，由于限位开关产生大的误差，所以限位开关不是所需要的。另外，由于限位开关只相对于其本身不是水平的地板调平，所以限位开关不是所需要的。
一些成像台使用转速表系统以帮助成像台的调平过程。转速表系统采用转速表来测量移动该成像台的线性操作机构的速度。该转速表可确定帮助该成像台定位的操作机构的转动有多快。另外，转速表系统可确定转速表从一预校准水平位置的角位移。然而，由于转速表系统产生大的误差，所以转速表系统不是所需要的。另外，转速表系统通常需要附加的部件。转速表系统还很昂贵。另外，如同限位开关，转速表系统只相对于地板调平成像台。
另外，通常采用限位开关和转速表帮助在成像台浮动之前调平成像台。然而，一些成像台在成像期间重新定位。当前得到的系统不能在成像期间相对于实际水平调平成像台。
因此，长期需要一种可提供更精确的调平的成像台调平系统。同样需要一种可在浮动之前和期间调平成像台的成像台调平系统。同样需要一种可相对于实际水平调平成像台的成像台调平系统。另外需要一种更经济的成像台。
发明内容
本发明包括一种成像台调平系统和用于与医用成像装置的成像台一起使用的成像台调平系统的方法。该成像台调平系统相对于实际水平调平该成像台。该成像台调平系统在该成像台浮动之前或期间调平该成像台。该系统包括一成像台，一倾斜仪，一处理器和致动器。该倾斜仪连续测量台子角度数据。当致动时，该处理器接收来自该倾斜仪的该台子角度数据。接着该处理器将台子角度数据与存储水平常数比较。接着，该处理器命令该致动器以移动该成像台直到该台子角度数据与该存储水平常数匹配。该台子角度数据还在倾斜或纵向运动和滚动或横向运动期间用于修正致动器率的差异。
本发明的这些和其他特性将在以下本发明优选实施例的详细描述中讨论或显而易见。
附图说明
图1表示本发明优选实施例的成像台调平系统的高级框图；
图2表示本发明优选实施例的成像台调平系统的结构侧视图；以及
图3表示本发明优选实施例的成像台调平系统的结构前视图。
具体实施方式
图1表示本发明优选实施例的成像台调平系统100的高级框图。调平系统100包括一调平键110，一倾斜仪120，一处理单元130，和一致动器140。该处理单元130包括一存储水平常数135和一水平比较处理器137。
调平键110为处理单元130提供控制输入。倾斜仪120测量台子角度数据121并将台子角度数据121输入处理单元130。处理单元130将台子角度数据121与一存储水平常数135比较。处理单元130控制致动器140
在操作中，成像台调平系统100可安装在例如X射线成像装置内的成像台(未示出)内。为调平成像台，操作者致动调平键110。接着调平键110将“水平”指令传送到处理单元130。处理单元130指示致动器140移动直到该成像台相对于实际水平调平。
倾斜仪120测量该成像台的角度。倾斜仪120将测量值作为台子角度数据121提供给处理单元130。处理单元130接收来自倾斜仪120的台子角度数据121。接着处理单元130将从倾斜仪120接收的台子角度数据121与存储水平常数135比较。即处理单元130将该成像台的角度与实际水平比较。存储水平常数135是先前校准的与实际水平等价的常数。最好是，包括在处理单元130中的存储水平常数135已确定为从实际水平的横向或纵向0.5°或更小的误差幅度。另外，存储水平常数135最好存储在软件控制的存储器内。由于存储水平常数135存储在软件控制的存储器内，存储水平常数135可以升级。
如果处理单元130将台子角度数据121与存储水平常数135比较，并且台子角度数据121与存储水平常数135相等，由于该成像台已经在实际水平上，处理单元130不再命令致动器140运动。然而，如果台子角度数据121与存储水平常数135不相等，则该成像台不在实际水平上，处理单元130控制致动器140重新调整该成像台的角度以便满足实际水平。即处理单元130控制致动器140运动该成像台直到台子角度数据121与存储水平常数135相等。
如上所述，成像台调平系统100测量该成像台的平面和该实际水平面的角度差。即成像台调平系统100测量该成像台和地球水平面之间的角度而不是该成像台和该成像台定位于其上的表面之间的角度。
成像台调平系统100最好在发货给消费者之前校准。为校准成像台调平系统100，一外部调平装置确定如同存储水平常数135一样存储在处理单元130内的实际水平常数。即该外部调平装置放置在该成像台上。接着，该外部调平装置确定该成像台与实际水平调平的时刻。接着，处理单元130纪录由该外部调平装置确定的结果作为存储水平常数135。由于该成像台调平系统已经与实际水平校准，成像台调平系统100能处理从倾斜仪120接收的成像台当前角度和从处理单元130接收的存储水平常数135之间的角度差。即成像台调平系统100处理该成像台的当前位置和实际水平之间的角度差。
最好是，倾斜仪120与该成像台连接成可以确定病人在其上定位的成像台的台面的角度。最好是，倾斜仪120与该成像台平行连接以便得到更精确的角度测量值。倾斜仪120连续测量该成像台的当前角度并将测量值输送给测量单元130作为台子角度数据121。
在上述实施例中，成像台调平系统100在该成像台保持不动的同时调平该成像台。作为选择，可采用成像台调平系统100在该成像台浮动或定位的同时连续调平该成像台。为在浮动时连续调平该成像台，处理单元130连续将从倾斜仪120接收的台子角度数据121与存储水平常数135比较，并重新调整该成像台的角度以便满足实际水平。即倾斜仪120连续传送台子角度数据121到处理单元130。处理单元130将台子角度数据121与存储水平常数135比较。由于倾斜仪120实时测量台子角度数据121，成像台调平系统100可在浮动时修正影响该成像台相对于实际水平的调平或应保持恒定的方向的倾斜和滚动。例如，在倾斜运动时，滚动运动保持恒定。然后，处理单元130控制致动器140移动该成像台直到台子角度数据121与存储水平常数135匹配。例如，如果致动器140以不同的速率运动，处理单元130可控制致动器140之一停止直到其他的致动器140赶上该致动器140。允许致动器140之一赶上其他致动器140的方法可减小当该台子滚动时的倾斜运动或当该台子倾斜时的滚动。
图2和3表示图1成像台调平系统100的结构图。图2表示成像台调平系统200的结构侧视图，而图3表示成像台调平系统200的结构前试图。成像台调平系统200包括一底部210，一升举柱215，一桥部217，一致动器支承218，致动器142、144，一倾斜仪120和一台子单元225。台子单元225包括一底板230，横向支承251，横向支承导轨252，一顶板245，纵向支承251，纵向支承导轨252和一台面260。底板225平行于顶板245，顶板245平行于台面260。横向支承241和横向支承导轨242是横向系统。该横向系统允许横向浮动或滚动。纵向支承251和纵向支承导轨252是纵向系统。该纵向系统允许纵向浮动或倾斜。
底部210支承成像台调平系统200的结构。即底部210支承升举柱215。而升举柱215支承桥部217，桥部217支承枢轴220。升举柱215还支承致动器支承218，致动器支承218支承致动器142、144。枢轴220以及致动器142、144支承底板230。
底板230支承该横向系统，而该横向系统支承顶板245。该顶板支承该纵向系统，而该纵向系统支承台面260。横向支承241可连接在底板230的顶部。横向支承导轨241可连接到顶板245的下面。纵向支承251可连接到顶板245的顶部。纵向支承导轨252连接到台面260的下面。另外，倾斜仪120连接到底板230的下面。
如参照图1所述，在操作中，台面260由成像台调平系统100与实际水平调平。即致动调平键110。倾斜仪120连续传送台子角度数据121。在调平键110被致动后，处理单元130接收台子角度数据121。接着处理单元130将台子角度数据121与存储水平常数135比较。接着处理单元130命令致动器142、144以便重新调整台面260直到台子角度数据121与存储水平常数135相同。
在操作中用枢轴220使致动器142、144移动底板230，以将其调平。即当致动器142、144向上或向下运动底板230时，枢轴220保持与底板230的前端和桥部217恒定接触。底板230围绕枢轴220枢转以响应致动器142、144的运动。
致动器142、144可纵向向上或向下倾斜底板230，从一边到另一边横向滚动底板230，或围绕一倾斜轴线移动底板230。当致动器142、144由处理单元130控制在同样速率、方向和同样时间内垂直延伸或收缩时，底板230向上或向下倾斜。即如果致动器142、144在同样速率、方向和同样时间内垂直延伸时，底板230的前端向上运动而底板230的后端向下运动。即底板230的前端翘起。
当致动器142、144由处理单元130控制在同样速率和同样时间但不同方向上垂直延伸或收缩时，底板230横向滚动。即如果第一致动器142延伸的同时第二致动器144收缩，底板130在第二致动器144一侧以严格横向或滚动方式向下运动。
当致动器142、144由处理单元130控制在不同速率下延伸或收缩时，底板230横向滚动围绕一倾斜轴线运动。即如果第一致动器142以不同于第二致动器144延伸或收缩的速率延伸或收缩时，底板130以对角方式运动。例如，如果第一致动器142以快于第二致动器144的速率运动时，对角运动可通过停止第一致动器142并使得较慢的第二致动器144赶上第一致动器142来修正。处理单元130使用由倾斜仪120提供的台子角度数据121确定哪一个致动器142、144停止以及保持该运动停止的时间长度。
如上所述，该成像台可浮动。该成像台的台面260可通过横向系统横向浮动并通过纵向系统纵向浮动。即台面260可由滑动在横向支承241上的横向支承导轨242浮动。台面260可由滑动在纵向支承25上的纵向支承导轨252浮动。台面260可由操作者手动或由一外部系统(未示出)自动浮动。
另外，倾斜仪120可连接到顶板245或台面260上而不是底板230上。同样作为选择，如果不需要浮动系统，该台面可直接连接到致动器142、144和枢轴220上。同样作为选择，一另外的致动器可代替该枢轴，或致动器可定位在该台子的四个角上。另外，台子自动调平系统200可与固定或可移动的成像台一起使用。
尽管示出和描述了在本发明的特定元件、实施例以及应用，但应明白，本发明不局限于此，因为在上述说明的启发下，本领域技术人员可作出多种改型。因此，已考虑到所附权利要求覆盖了这些改型并结合了这些在本发明的精神和范围内的特性。
Claims (25)
1.一种与医用成像装置的成像台一起使用的成像台调平系统(100)，所述成像台调平系统(100)相对于实际水平调平所述成像台。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)在浮动所述成像台之前调平所述成像台。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述成像台包括一自动调平所述成像台的调平键(110)。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)在所述成像台浮动的同时调平所述成像台。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)包括一用于测量该成像台的角度并提供所述测量值作为台子角度数据(121)的倾斜仪(120)。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)包括一接收来自所述倾斜仪(120)的所述台子角度数据(121)的处理单元(130)，并且所述处理单元(130)将所述台子角度数据(121)与一存储水平常数(135)比较。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)包括用于相对于实际水平调平所述成像台的致动器(140)。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)包括一枢轴(220)，其中所述成像台围绕所述枢轴(220)枢转。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理单元(130)控制所述致动器(140)以连续调平所述成像台直到所述台子角度数据(121)与所述存储水平常数(135)匹配。
10.一种与医用成像装置的成像台一起使用的成像台调平系统(100)，所述成像台调平系统(100)包括一测量所述成像台角度的倾斜仪(120)，该系统响应所述倾斜仪(120)调平所述成像台。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)包括一接收来自所述倾斜仪(120)的所述测量值作为台子角度数据(121)的处理单元(130)，并且将所述台子角度数据(121)与一存储水平常数(135)比较。
12.一种与医用成像装置的成像台一起使用的成像台调平系统(100)，所述成像台调平系统(100)包括：
一倾斜仪(120)，其测量所述成像台角度并提供所述测量值作为台子角度数据(121)；
一接收所述台子角度数据(121)的处理单元(130)，以便形成所述台子角度数据(121)与一存储水平常数(135)的比较；以及
由所述处理单元(130)控制以响应所述比较结果的致动器(140)。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述成像台调平系统(100)还包括一枢轴(220)，其中所述成像台围绕所述枢轴(220)枢转以响应所述致动器(140)的运动。
14.一种调平医用成像装置的成像台的方法，所述方法包括相对于实际水平调平所述成像台的步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述调平步骤包括在浮动所述成像台之前调平所述成像台。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述调平步骤包括在浮动所述成像台的同时调平所述成像台。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述调平步骤包括：
使用一倾斜仪(120)测量所述成像台的角度，并提供所述测量值作为台子角度数据(121)。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述调平步骤包括：
用一处理单元(130)接收来自所述倾斜仪的所述台子角度数据(121)；
在所述处理单元(130)将所述台子角度数据(121)与一存储水平常数(135)比较。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述调平步骤包括用致动器(140)相对于实际水平调平所述成像台。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述调平步骤包括围绕一枢轴(220)枢转所述成像台。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述调平步骤包括控制所述致动器(140)以连续调平所述成像台直到所述台于角度数据(121)与所述存储水平常数(135)匹配。
22.一种调平医用成像装置的成像台的方法，所述方法包括控制致动器(140)的步骤以便在调平所述成像台过程中使得滚动时的倾斜和倾斜时的滚动至少之一最小。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述控制步骤包括使用一处理单元(130)控制所述致动器(140)。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述控制步骤包括在浮动所述成像台的同时自动控制所述致动器(140)。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述控制步骤包括使用一倾斜仪(120)测量所述成像台的角度，并提供所述测量值作为台子角度数据(121)。
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